1992—2020年焉耆盆地大風(fēng)特征分析

宋玉蓉 張瑋煊 刁 鵬

（1尉犁縣鐵干里克氣象站，新疆尉犁 841500；2巴音郭楞蒙古自治州氣象局，新疆庫爾勒 841000）

大風(fēng)是一種突發(fā)性災(zāi)害，往往在很短的時間內(nèi)就能對人類生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成一定影響。在氣象觀測業(yè)務(wù)中，一般將平均風(fēng)速達(dá)到6級（10.8～13.8 m/s）以上的風(fēng)稱為大風(fēng)[1]。當(dāng)風(fēng)速較大時，會致使農(nóng)作物發(fā)生倒伏、折斷，造成落花落果，進(jìn)而導(dǎo)致作物嚴(yán)重減產(chǎn)甚至絕收；當(dāng)風(fēng)速更大時，會導(dǎo)致飛沙走石，拔樹倒屋，嚴(yán)重影響交通運(yùn)輸和人們生命財產(chǎn)安全。因此，研究大風(fēng)特征，對當(dāng)?shù)卮箫L(fēng)的有效防災(zāi)減災(zāi)以及地方政府制定農(nóng)林果產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃等方面具有一定的意義。

隨著全球氣候變化，近年來與氣溫變化密切相關(guān)的風(fēng)速變化及其導(dǎo)致的氣象災(zāi)害越來越引起人們的關(guān)注[2-5]。高婧[6]對新疆不同區(qū)域大風(fēng)的時空變化特征進(jìn)行研究，結(jié)果表明，新疆大風(fēng)的區(qū)域性特征顯著；劉新旺等[7]探討了新疆博州大風(fēng)氣候特征，發(fā)現(xiàn)平均大風(fēng)日數(shù)呈逐漸減少趨勢；王靜娟等[8]對新疆溫泉地區(qū)的大風(fēng)特征進(jìn)行了分析，得出溫泉大風(fēng)天氣在夏季出現(xiàn)最多，且春季大風(fēng)多為寒潮大風(fēng)；羅 靜等[9]統(tǒng)計了塔克拉瑪干沙漠若羌—且末公路大風(fēng)天氣，指出若羌—且末公路沿線大風(fēng)日變化有一定規(guī)律。

焉耆盆地位于新疆塔里木盆地東北側(cè)，是天山南麓一個半封閉的內(nèi)陸山間盆地，位于有種植釀酒葡萄“黃金緯度”之稱的北緯40°～42°之間，有典型的干旱區(qū)綠洲氣候特征。焉耆盆地因盆地中有作為新疆巴州工業(yè)番茄種植及加工基地中心，以及大量釀酒葡萄基地的焉耆縣而得名。大風(fēng)作為焉耆盆地災(zāi)害性天氣之一，對以農(nóng)業(yè)、特色林果業(yè)為主要經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的焉耆盆地影響較大[10]。因此，本文通過統(tǒng)計分析研究焉耆盆地的大風(fēng)特征，了解當(dāng)?shù)卮箫L(fēng)出現(xiàn)的規(guī)律，以期為大風(fēng)天氣預(yù)報和防災(zāi)減災(zāi)氣象服務(wù)提供參考，進(jìn)而對進(jìn)一步減少國家和人民的財產(chǎn)損失起到積極作用。

1 資料來源

以焉耆氣象站作為焉耆盆地代表站，采用1992—2020年1—12月的逐日風(fēng)向、風(fēng)速氣象資料進(jìn)行統(tǒng)計分析。標(biāo)準(zhǔn)為24 h內(nèi)某日最大平均風(fēng)速≥10m/s，定為一個大風(fēng)日。季節(jié)劃分：春季3—5月，夏季6—8月，秋季9—11月，冬季12月至翌年2月。為了保證資料的均一性，剔除存在缺陷的資料，所有數(shù)據(jù)都為數(shù)字信息化處理后所得，經(jīng)過嚴(yán)格的人工檢驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 風(fēng)的氣候變化特征

2.1.1 平均風(fēng)速特征。近29年來，焉耆盆地平均風(fēng)速為1.7 m/s，平均風(fēng)速最大在4月，為2.4 m/s；5月次之，為2.3 m/s；最小出現(xiàn)在1月，為1 m/s。從季節(jié)上看，春季平均風(fēng)速最大，為2.2 m/s；夏季次之，為1.8 m/s；秋季為1.5 m/s；最小出現(xiàn)在冬季，為1.2 m/s。分析1992—2020年焉耆縣風(fēng)速資料，得出近29年平均風(fēng)速以每年0.021 m/s的趨勢上升。其中，夏季平均風(fēng)速以每年0.026 m/s的趨勢上升，為最大；秋季次之，為每年0.022 m/s；冬季以每年0.02 m/s的趨勢上升；春季上升趨勢最小，僅0.015 m/s。

2.1.2 最大風(fēng)速的年際變化。近29年焉耆盆地最大風(fēng)速為17.8 m/s，出現(xiàn)在2018年。年均最大風(fēng)速為4.7 m/s，其中最大值在2018年，為5.4 m/s；最小值在1995年，為3.9 m/s。從圖1可以看出，近29年焉耆盆地平均最大風(fēng)速以每年0.034 m/s的趨勢上升。由1992—2020年平均最大風(fēng)速與平均值可知，低于平均值的年平均最大風(fēng)速基本出現(xiàn)在1992—2005年期間，自2006年以后，基本在平均線以上波動，且可以看出波動中呈增加的趨勢。

2.1.3 最大風(fēng)速的月變化。從圖2可以看出，焉耆盆地4月平均最大風(fēng)速最大，為6.2 m/s；5月次之，為6.1 m/s；最小值在 1 月，為 2.8 m/s。12 個月份中，3—9月的平均最大風(fēng)速均在平均線以上波動，10月至翌年2月均在平均值以下。若以季節(jié)區(qū)分，1992—2020年期間，焉耆盆地春季平均最大風(fēng)速最大，為5.9 m/s；夏季次之，為5.2 m/s；秋季平均最大風(fēng)速為4.4 m/s；冬季最小，為3.3 m/s。同時，還發(fā)現(xiàn)夏季平均最大風(fēng)速以每年0.063 m/s的趨勢上升，為最大；秋季次之，為每年0.033 m/s；春季為每年0.03 m/s；冬季增長趨勢最小，為每年0.012 m/s。

2.2 大風(fēng)日數(shù)的氣候變化特征

2.2.1 大風(fēng)日數(shù)的年際變化。近29年焉耆盆地出現(xiàn)大風(fēng)日數(shù)共計249個，年平均大風(fēng)日數(shù)9個。由焉耆盆地大風(fēng)日數(shù)年際變化曲線（圖3）可知，1992—2020年大風(fēng)日數(shù)呈逐漸增加趨勢，平均每年增加0.5 d。同時，大風(fēng)高發(fā)期為2007—2011年、2017—2020年，期間大風(fēng)日數(shù)均明顯高于平均線，其中2018年達(dá)到高峰，為31 d；1992—2000年大風(fēng)日數(shù)均在平均線以下，平均日數(shù)約4 d，甚至在1997年出現(xiàn)了最少大風(fēng)日數(shù)，僅有1 d；2001—2006年大風(fēng)日數(shù)在平均線上下波動，6年間只有1年 （2001年）大風(fēng)日數(shù)高于平均值，其余5年均明顯低于平均值。用年代來區(qū)分，20世紀(jì)90年代為大風(fēng)平緩期，21世紀(jì)初為大風(fēng)日數(shù)波動期；21世紀(jì)10年代為大風(fēng)高發(fā)期，大風(fēng)日數(shù)明顯增多。

2.2.2 大風(fēng)日數(shù)的月變化。由圖4可知，大風(fēng)日數(shù)月變化基本上呈一峰一谷型，“一峰”是以4月為最高峰，平均大風(fēng)日數(shù)為2 d；5月次之，為1.6 d；“一谷”區(qū)間位于11月至翌年2月，期間平均大風(fēng)日數(shù)最少，平均為0 d。從季節(jié)變化來看，大風(fēng)日數(shù)在4個季節(jié)中以冬季最少，春季明顯增多，且最多，平均值達(dá)1.4 d；夏季次之，平均為1 d；秋季較均衡，為0.4 d。春、夏2季大風(fēng)日數(shù)占全年總數(shù)的83.2%。

2.2.3 大風(fēng)日數(shù)的風(fēng)向頻率變化。從圖5可以看出，近29年焉耆盆地全年最多風(fēng)向?yàn)閃NW，共出現(xiàn)了118次，占總次數(shù)的 47.39%；其次為 NW，出現(xiàn)了54次，占21.69%；最少的為ENE與N，均為0.4%。從總體來看，偏西北風(fēng)（NW、WNW、W、NNW、N）占了總次數(shù)的77.51%。

從季節(jié)上分析，春季以WNW為主，占春季總數(shù)的36.59%；其次以NW為主，為22.76%。春季大風(fēng)總?cè)諗?shù)不僅在四季中排名第一，風(fēng)向也最多，達(dá)到了11個。4月是焉耆盆地春季大量農(nóng)作物春耕播種時期，此時大風(fēng)的出現(xiàn)易造成農(nóng)作物苗種失墑等災(zāi)害，給農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)帶來嚴(yán)重影響。雖然夏季也以WNW為主，但比春季出現(xiàn)WNW的次數(shù)多11%，占比達(dá)59.52%，風(fēng)向數(shù)量排名第二，達(dá)到了8個。秋季W(wǎng)NW依然占主導(dǎo)地位，為62.86%。秋季是四季中大風(fēng)日數(shù)占比最大但風(fēng)向相對較少的季節(jié)，相比春、夏季，秋季大風(fēng)主要影響農(nóng)作物的采摘晾曬，造成的損失相對較小。冬季以NW為主，占比達(dá)42.86%，也是大風(fēng)日數(shù)里次數(shù)與風(fēng)向最少的季節(jié)，冬季大風(fēng)主要對畜牧業(yè)及交通運(yùn)輸有較大影響。

3 結(jié)論

（1）焉耆盆地 1992—2020年間平均風(fēng)速為1.7 m/s，春季平均風(fēng)速最大，夏季次之，冬季最小；近29年平均風(fēng)速呈上升趨勢。

（2）焉耆盆地年均最大風(fēng)速為4.7 m/s，同樣以春季最大，夏季次之，冬季最小，2006年之前的14年最大風(fēng)速絕大部分小于平均值，2006年之后基本在平均線以上波動，且在波動中呈增加的趨勢。

（3）焉耆盆地平均大風(fēng)日數(shù)9個，年大風(fēng)日數(shù)最多為31 d，最少僅1 d。20世紀(jì)90年代為大風(fēng)平緩期，21世紀(jì)初為大風(fēng)日數(shù)波動期；21世紀(jì)10年代為大風(fēng)高發(fā)期，整體大風(fēng)日數(shù)呈上升趨勢。

（4）大風(fēng)日數(shù)月變化呈一峰一谷型，大風(fēng)日數(shù)集中在3—8月，最多的季節(jié)是春季，峰值為4月；其次是夏、秋季；冬季最少，為谷底；春季大風(fēng)日數(shù)占全年的49.4%。這表明春、夏季為大風(fēng)易發(fā)期，與本地春、夏季天氣過程頻繁有關(guān)。

（5）焉耆盆地大風(fēng)最多風(fēng)向是WNW，四季均有，占總風(fēng)向次數(shù)的47.39%，除冬季外，均是各季節(jié)最多的風(fēng)向，并且夏季出現(xiàn)最多，春季次之，基本沒有季節(jié)性差異。這表明焉耆盆地引起大風(fēng)的風(fēng)向多來自西西北風(fēng)。